青霉素钠是一种临床常用的抗生素,其干燥粉末性状稳定,但配置成水溶液后性状极不稳定,易被酸、碱、醇、氧化剂、金属离子分解破坏,某种情况下其旋光度也将发生相应的变化,因此临床上为保证药效要求青霉素溶液需现用现配,必要时应及时检测浓度的变化 [1] 。有关青霉素含量的测定方法有很多,其中包括碘量法、固定 pH 滴定法、分光光度法、 HPLC 法、旋光法等。由于青霉素溶液的旋光度和浓度在一定范围内具有线性关系的特点,以往曾有文献报道,通常仅对 1.0 mg/ml~10.0 mg/ml 的低浓度青霉素溶液适用旋光法测定。本文依据旋光法对较高浓度青霉素的含量进行测定,同时对实验的有关影响因素进行研究和分析。实验结果表明,青霉素溶液在 10.0 mg/ml~30.0 mg/ml 的高浓度范围内也呈良好的线性关系,其线性方程为 y = 0. 2903 x + 0.1712 ,相关系数 r = 0.9993 。对比药典中采用的碘量分析法,旋光法具有操作简便快速、结果准确可靠、节省实验材料等优点,并且在一定程度上可以消除其他因素的影响,具有较高的应用价值,非常适合于一般医药院所的快速检测。 Penicillin sodium is a commonly used clinical antibiotic. It is noted that the dry powder is stable, but in water solution it is very unstable. It is easily decomposed and destructed by acid, alkali, alcohol, oxidative agent, metal ion. Thus, to ensure the efficiency of penicillin solution, it is clinically required to prepare it just before use. In some cases, it is necessary to timely detect the concentration changing. There are many methods to check the content of the penicillin solution, such as, the iodometric method, pH fixed titration, spectrophotometric method, HPLC method, and optical method. In the literature a linear relationship between optical rotation and concentration at lower concentration of 1.0 mg/ml - 10.0mg/ml has previously been reported. In this paper, we investigated content determination of penicillin at higher concentrations based on polarimetric method, and studied the role of the influencing factors. The experimental results showed that penicillin solution at 10.0 mg/ml - 30.0 mg/ml high concentration also show a good linear relationship, the linear equation is y = 0.2903 x + 0.1712, the correlation coefficient r = 0.9993. In contrast with the Pharmacopoeia of iodine quantity method, optical method is simpler, more rapid, more accurate, more reliable, and it can save experimental materials. Moreover, to a certain extent, it can eliminate the influence of other factors. It is a very suitable method for general medical institutes to rapidly detect the content of penicillin solution.
当一束平面偏振光通过某些物质时,其振动面将旋转一定的角度,称这种现象为物质的旋光现象。具有旋光性的物质叫做旋光性物质,如葡萄糖及果糖等都是旋光性较强的物质,一些药物如青霉素、氧氟沙星、氯霉素等也都是旋光性较强的物质。能使偏振光的振动平面向右旋转(顺时针方向)的叫做右旋物质,向左旋转(逆时针方向)的叫做左旋物质。通常用符号(+)表示右旋,(–)表示左旋。使偏振光旋转的一定角度叫做该物质的旋光度,用φ表示。表达关系式为:
式中::比旋光度;t:测定时的温度(℃);D:钠光波长(λ = 589.3 nm);C:溶液的浓度,以g/ml为单位;L:样品管的长度,以dm为单位[
物质的旋光度与测定时所用溶液的浓度、样品管长度、温度、所用光源的波长及溶剂的性质等因素有关。因此,常用比旋光度来表示物质的旋光性。当光源、温度和溶剂固定时,比旋光度等于溶液浓度为1 g/ml、样品管长度为1 dm时的物质的旋光度。像熔点、沸点、折光率一样,比旋光度是一个只与分子结构有关的表征旋光性物质特征的物理常数,它对鉴定旋光性化合物有着重要意义。
WZZ-1自动指示旋光仪、WXG-4圆盘旋光仪、HH-4数显恒温水浴锅、电子天平、注射用青霉素钠
分别精密称量0.5 g、0.75 g、1 g、1.25 g、1.5 g青霉素钠冻干粉,用蒸馏水溶解,移入50 ml的容量瓶中,并用蒸馏水定容,所得青霉素钠溶液的浓度分别为10 mg/ml、15 mg/ml、20 mg/ml、25 mg/ml、30 mg/ml。
分别测定浓度10.0 mg/ml、15.0 mg/ml、20.0 mg/ml、25.0 mg/ml、30.0 mg/ml青霉素钠注射液三次,取每次平均值。实验结果见表1。
做旋光度对浓度的回归曲线[
为便于对比,分别取浓度为5.0 mg/ml和15.0 mg/ml的青霉素溶液做时间对旋光度影响的稳定性实验[1,3](实验结果见表2和表3)。
同样作为对比,分别取浓度为5.0 mg/ml和10.0 mg/ml的青霉素溶液进行温度对旋光度影响的稳定性实验[
表1. 不同浓度青霉素的旋光度
表2. 青霉素注射液旋光度随时间变化(浓度5.0 mg/ml)
表3. 青霉素注射液旋光度随时间变化(浓度15.0 mg/ml)
表4. 青霉素注射液旋光度随温度变化(浓度5.0 mg/ml)
表5. 青霉素注射液旋光度随温度变化(浓度10.0 mg/ml)
分别取青霉素浓度为10 mg/ml、15 mg/ml、20 mg/ml、25 mg/ml、30 mg/ml,按实验方法测量其旋光度,代入回归方程φ = 00.2949c + 0.0934,故可得到回收率[1,4,5](结果见表6)。
1) 图1表明,青霉素溶液在10.0 mg/ml~30.0 mg/ml浓度范围内呈良好的线性关系,说明可以利用青霉素的这种性质来测定青霉素的含量。
2) 对比表2和表3发现,青霉素溶液在短时间内(3小时内)稳定性较好,但随着时间的推移,长时间放置后其旋光度将发生变化,这是由于青霉素具有还原
表6. 回收率实验
图1. 青霉素溶液的旋光度对浓度的回归曲线
性,被空气中的氧气氧化的结果,氧化后的物质旋光度减小,浓度越大旋光度减小的就越明显,因此实验过程中不宜将青霉素注射液放置时间过久,以免影响实验结果。
3) 对比表4和表5发现,青霉素溶液的旋光度随温度的提高而降低,由公式,可知,是由于温度影响比旋光度而使旋光度下降,实验结果表明超过30℃青霉素溶液的旋光度随温度的提高而降低的现象就越发明显,同样环境温度下,青霉素溶液的浓度越高,这一现象就更加显著。
4) 回收率实验表明,通过线性回归方程所得到的测得量与加入量吻合,表明旋光法对高浓度青霉素溶液进行含量测定的结果合理可靠。
实验结果表明,旋光法不仅适用于低浓度青霉素的含量测定,同样适用于10.0 mg/ml~30.0 mg/ml高浓度青霉素的含量测定。比较而言,高浓度青霉素溶液的稳定性较低浓度溶液有所降低,因此在含量测定时,在保持20℃左右的恒温条件下,不宜将青霉素溶液放置时间过久,应在较短时间内完成测量。
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